(57)【要約】【課題】車両の運転者が違和感を感じない連続的な制御変更となる車両制御特性変更方法を提供することを目的とする。【解決手段】車両制御装置の車両制御特性変更方法であって、車両操作入力周波数解析部が、車両操作入力検出部で検出された操作入力から、所定の閾値周波数より小さい第一ＦＦ周波数成分割合（λ１）を算出する第一周波数解析工程と、第一周波数解析工程の後、車両操作入力検出部で検出された操作入力から、所定の閾値周波数より小さい第二ＦＦ周波数成分割合（λ２）を算出する第二周波数解析工程と、第二ＦＦ周波数成分割合（λ２）と第一ＦＦ周波数成分割合（λ１）との差（Δλ）と、第二ＦＦ周波数成分割合（λ２）と、に基づいて変更後の車両制御装置の制御特性を決定する工程とを有する車両制御特性変更方法とする。【選択図】図１
2010105565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者による車両操作の入力を検出する車両操作入力検出部と、
前記車両操作入力検出部に入力された車両操作の入力を周波数解析する車両操作入力周波数解析部と、
を備える車両制御装置の車両制御特性変更方法において、
前記車両操作入力周波数解析部が、
前記車両操作入力検出部で検出された操作入力から、所定の閾値周波数より小さい第一ＦＦ周波数成分割合（λ１）を算出する第一周波数解析工程と、
前記第一周波数解析工程の後、前記車両操作入力検出部で検出された操作入力から、前記所定の閾値周波数より小さい第二ＦＦ周波数成分割合（λ２）を算出する第二周波数解析工程と、
前記第二ＦＦ周波数成分割合（λ２）と前記第一ＦＦ周波数成分割合（λ１）との差（Δλ）と、前記第二ＦＦ周波数成分割合（λ２）と、に基づいて、変更後の前記車両制御装置の制御特性を決定する工程と、
を有することを特徴とする車両制御特性変更方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置の車両制御特性変更方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
操舵装置の操舵ハンドルを操作した運転経験の差に応じて変化する物理量に基づいて、操舵特性に対する運転者の慣れ度合いを決定し、決定した慣れ度合いに応じて操舵特性を変更する車両用操舵装置が、例えば下記特許文献１に開示されている。
【０００３】
また、使用者の特性を判断した判断結果に基づいて、使用者の特性に併せて制御装置の制御特性を変化させる総合的な制御方法が、下記特許文献２に開示されている。
【特許文献１】特開２００８−０８７５３３号公報
【特許文献２】特開平１０−１５４００２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両の運転者の操作慣れと操作適応力とに基づいて、車両制御特性を変更する場合に、さらに効率的かつ運転者が違和感を感じないように連続的に車両制御特性を変更することに対し、さらなる検討の余地があった。
【０００５】
本発明は、上述の問題点に鑑み為されたものであって、車両の運転者が違和感を感じない連続的な制御変更となる車両制御特性変更方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両制御特性変更方法は、運転者による車両操作の入力を検出する車両操作入力検出部と、車両操作入力検出部に入力された車両操作の入力を周波数解析する車両操作入力周波数解析部と、を備える車両制御装置の車両制御特性変更方法であって、車両操作入力周波数解析部が、車両操作入力検出部で検出された操作入力から、所定の閾値周波数より小さい第一ＦＦ周波数成分割合（λ１）を算出する第一周波数解析工程と、第一周波数解析工程の後、車両操作入力検出部で検出された操作入力から、所定の閾値周波数より小さい第二ＦＦ周波数成分割合（λ２）を算出する第二周波数解析工程と、第二ＦＦ周波数成分割合（λ２）と第一ＦＦ周波数成分割合（λ１）との差（Δλ）と、第二ＦＦ周波数成分割合（λ２）と、に基づいて変更後の車両制御装置の制御特性を決定する工程とを有する。
【発明の効果】
【０００７】
この発明により、車両の運転者が違和感を感じない連続的な制御変更となる車両制御特性変更方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、実施形態にかかる車両操舵装置の車両制御特性変更方法を説明するフロー図である。以下、図１に示す各ステップごとに順次、車両制御特性変更方法について説明する。
【０００９】
（ステップＳ１００）
イグニションが、オンになればステップＳ１１０へと進む。
【００１０】
（ステップＳ１１０）
運転操作の慣れ度合いと運転者の適応力とを判断するための第一回目の測定を開始する。すなわち、操舵入力、例えば操舵角、操舵角速度、操舵トルク等の値を検知センサにより検知する。
【００１１】
（ステップＳ１２０）
測定時間（Ｔ）が所定の測定基準時間（Ｔ０）よりも大きく、かつ運転操作量（Ｑ）が所定の基準運転操作量（Ｑ０）よりも大きいか否かを判断する。測定時間（Ｔ）が所定の測定基準時間（Ｔ０）よりも大きく、かつ運転操作量（Ｑ）が所定の基準運転操作量（Ｑ０）よりも大きければ、ステップＳ１３０へと進む。また、測定時間（Ｔ）が所定の測定基準時間（Ｔ０）よりも大きくなく、かつ運転操作量（Ｑ）が所定の基準運転操作量（Ｑ０）よりも大きくなければ、ステップＳ１２０で待機する。
【００１２】
（ステップＳ１３０）
運転者による車両操作慣れ指標となるＦＦ操作成分の割合（λ１）と、ＦＢ操作成分の割合（１−λ１）とを算出する。ＦＦ操作成分の割合（λ１）は、運転者による操舵入力（例えば、操舵角、操舵角速度、操舵トルク等）を周波数解析し、所定の閾値周波数よりも小さい周波数のパワースペクトル密度である。また、ＦＢ操作成分の割合（１−λ１）は、運転者による操舵入力（例えば、操舵角、操舵角速度、操舵トルク等）を周波数解析し、所定の閾値周波数よりも大きい周波数のパワースペクトル密度である。
【００１３】
ここで、図２（ａ）は、運転者による車両操舵の操作入力の時間変化を概念的に示す図である。また、図２（ｂ）は、運転者による車両操舵の操作入力に対し、基準運転操作量（Ｑ０）相当分について周波数解析した結果を示す概念図である。
【００１４】
図２（ｂ）に示すように、所定の閾値周波数をω０（ｖ）として、周波数が所定の閾値周波数をω０（ｖ）より大きいか否かにより、ＦＦ操作成分の割合（λ１）とＦＢ操作成分の割合（１−λ１）とを弁別する。なお、所定の閾値周波数をω０（ｖ）は、車速に依存してその値が決定されるものとする。ＦＦ操作成分の割合（λ１）は、例えば周波数が所定の閾値周波数をω０（ｖ）より小さい領域について積分した面積比により求めてもよい。
【００１５】
（ステップＳ１４０）
運転操作の慣れ度合いと運転者の適応力とを判断するための第二回目の測定を開始する。すなわち、操舵入力、例えば操舵角、操舵角速度、操舵トルク等の値を検知センサにより検知する。
【００１６】
（ステップＳ１５０）
測定時間（Ｔ）が所定の測定基準時間（Ｔ０）よりも大きく、かつ運転操作量（Ｑ）が所定の基準運転操作量（Ｑ０）よりも大きいか否かを判断する。測定時間（Ｔ）が所定の測定基準時間（Ｔ０）よりも大きく、かつ運転操作量（Ｑ）が所定の基準運転操作量（Ｑ０）よりも大きければ、ステップＳ１６０へと進む。また、測定時間（Ｔ）が所定の測定基準時間（Ｔ０）よりも大きくなく、かつ運転操作量（Ｑ）が所定の基準運転操作量（Ｑ０）よりも大きくなければ、ステップＳ１５０で待機する。
【００１７】
（ステップＳ１６０）
運転者による車両操作慣れ指標となるＦＦ操作成分の割合（λ２）と、ＦＢ操作成分の割合（１−λ２）とを算出する。ＦＦ操作成分の割合（λ２）は、運転者による操舵入力（例えば、操舵角、操舵角速度、操舵トルク等）を周波数解析し、所定の閾値周波数よりも小さい周波数のパワースペクトル密度である。また、ＦＢ操作成分の割合（１−λ２）は、運転者による操舵入力（例えば、操舵角、操舵角速度、操舵トルク等）を周波数解析し、所定の閾値周波数よりも大きい周波数のパワースペクトル密度である。
【００１８】
実施形態においては、ＦＦ操作成分の割合（λ２）が大きい程、運転者による車両操舵が慣れているものと判断する。
【００１９】
図２（ｂ）に示すように、所定の閾値周波数をω０（ｖ）として、周波数が所定の閾値周波数をω０（ｖ）より大きいか否かにより、ＦＦ操作成分の割合（λ２）とＦＢ操作成分の割合（１−λ２）とを弁別する。また、所定の閾値周波数をω０（ｖ）は、車速に依存してその値が決定されるものとする。
【００２０】
（ステップＳ１７０）
車両の運転手の操作適応力の指標となる慣れ指標の差（Δλ）を算出する。すなわち、適応力指標（Δλ）＝（λ２−λ１）である。
【００２１】
（ステップＳ１８０）
慣れ指標（λ２）と、適応力指標（Δλ）と、に応じて新しい車両制御特性を算出する。
【００２２】
（ステップＳ１９０）
車両制御特性をステップＳ１８０で算出した新しい車両制御特性に変更する。
【００２３】
ここで、新しい車両制御特性の算出方法の典型例として、ステアリングの摩擦特性の算出方法について説明する。一般に、ステアリングの摩擦特性は、車両の運転者が操作に慣れている程、また運転者の技量が優れている程、軽い特性が好まれる。一方、車両の運転者が操作に慣れていない程、また運転者の技量が優れていない程、重い特性が好まれまたは必要とされる。
【００２４】
そこで、図５に示すように、予めステアリングの摩擦特性の上限値（ｆｑ）と、下限値（ｆｓ）とを設定する。図５は、ステアリングの摩擦特性の上限値（ｆｑ）と下限値（ｆｓ）とを概念的に示す図である。
【００２５】
また、λ２とΔλとに応じて０から１まで変化するλ＊を下記の式（１）により求める。
【００２６】
【数１】
2010105565.tif 000003
【００２７】
式（１）において、ａは慣れ度合いと適応力との重み付けでありλ１の関数である。また、Δλ＜０の場合には、Δλ＝０として計算する。式（１）で求めたλ＊を用いて新たな制御特性ｆ´を式（２）により算出する。
【００２８】
【数２】
2010105565.tif 000004
【００２９】
このステアリングの摩擦特性の算出方法により、同じ慣れ度合いでも適応力によって異なる特性が算出できる。すなわち、同じ慣れ度合いであってもより適応力のある車両運転者の方が、より軽いステアリング制御特性となる。一方、適応力のない車両運転者にとっては、適応力がないことに起因して大きな特性の変化を妨げるようなステアリング制御特性とできる。
【００３０】
また、慣れ度合いと適応力との重み付けａを、λ１に比例して大きくなるものとすれば、運転開始当初から制御特性に適応して運転できるような適応力の高い運転者の特性と、適応力の低い運転者の特性とを、異なる特性とすることができる。
【００３１】
次に、図６を用いて車両運転者の適応力を要素として加えた特性を算出する場合について下記に説明する。図６は、車両運転者の適応力を要素として加えた特性を説明する概念図である。
【００３２】
例えば、車両運転者Ａは、ある車両Ｃに１０年間乗車した結果、λ２＝０．５になったものとする。また、車両運転者Ｂは、同一の車両Ｃに３日間乗車した結果、λ２＝０．５になったものとする。
【００３３】
慣れ度合いのみで車両制御特性を算出すれば、λ＊＝λ２となり、これと式（２）とにより、ｆ´Ａ＝ｆ´Ｂとなる。すなわち、車両運転者Ａと車両運転者Ｂとの特性は経験年数の差に拘わらず同一となってしまう。この状態を概念的に示すのが、図６（ａ）である。
【００３４】
そこで、慣れ度合いに適応力をも加味して制御特性を算出するものとすると以下のようになる。
【００３５】
例えば、車両運転者Ａは、ある車両Ｃに１０年間乗車した結果、時間をかけてλ２＝０．５になったので、時間当りのλ値変化が小さいのでΔλは小さいものと考えられる。また、車両運転者Ｂは、同一の車両Ｃに３日間乗車した結果、時間をかけずにλ２＝０．５になったので、時間当りのλ値変化が大きいのでΔλは大きいものと考えられる。
【００３６】
そこで、式（１）と式（２）とにより、ｆ´Ａとｆ´Ｂとを各々算出すると、ｆ´Ａ＜ｆ´Ｂと算出できる。この状態を概念的に示すのが、図６（ｂ）である。
【００３７】
慣れ度合いに適応力をも加味して制御特性を算出するものとすると、上述のように車両運転者Ａと車両運転者Ｂとの間に、特性の相違を付けることが可能となる。車両制御装置は、車両運転者Ａが車両Ｃを運転する場合には、制御特性ｆ´Ａを用いて制御をする。また、車両制御装置は、車両運転者Ｂが車両Ｃを運転する場合には、制御特性ｆ´Ｂを用いて制御をする。
【００３８】
その結果、車両運転者Ａは、適応力が低い（長時間かけて適応した）ので、車両運転者Ｂよりも重いステアリング特性とできる。また、車両運転者Ｂは、適応力が高い（短時間で適応した）ので、車両運転者Ａよりも軽いステアリング特性とできるものとなる。
【００３９】
車両運動や小舵角ステアなどの運転操作に関する特性は、その特性に対する慣れだけではなく、個々の運転手が有する運転技量によっても求められる特性が異なる。上述した車両制御特性変更方法は、指標化した慣れと、運転技量の一つである指標化した適応力と、を用いて、それらに応じた車両特性を再構築するだけではなく、車両運転者の適応力に基づいて、現在の特性から再構築された特性に、違和感を低減させて連続的にかつ効率的に遷移させる方法を提案するものである。
【００４０】
また、車両運転者と車両との関係に関する慣れ度合いに応じて車両の特性を変化させる場合には、車両の運転者自体の特性を指標化し、その組み合わせにより車両特性を変化させることとできるので、さらに実情に合致したものとできる。
【００４１】
なお、運転者の車両操舵慣れ度合いに応じて、車両の運転をし易くするように操舵制御特性を変更することは、例えば特開２００８−８７５３３号公報にも開示されている。車両操舵装置を典型例とする車両制御装置の構成については、既に当業者に周知であるものと考えられるが、以下にその構成概要と動作概要とを例示して説明することとする。
【００４２】
図３は、実施形態に係るステアリングバイワイヤ方式を採用した車両の操舵装置１００を概略的に示す図である。操舵装置１００は、転舵輪としての左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵するために、運転者によって回動操作される操舵ハンドル１１を備える。操舵ハンドル１１は操舵入力軸１２の上端に固定され、操舵入力軸１２の下端は電動モータおよび減速機構からなる反力アクチュエータ１３に接続される。反力アクチュエータ１３は、運転者の操舵ハンドル１１の回動操作に対して反力を付与する。
【００４３】
また、操舵装置１００は、電動モータおよび減速機構からなる転舵アクチュエータ２１を備えている。転舵アクチュエータ２１による転舵力は、転舵出力軸２２、ピニオンギア２３およびラックバー２４を介して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２に伝達される。上述の構成により、転舵アクチュエータ２１からの回転力は転舵出力軸２２を介してピニオンギア２３に伝達され、ピニオンギア２３の回転によりラックバー２４が軸線方向に変位して、このラックバー２４の軸線方向の変位により、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は左右に転舵される。
【００４４】
反力アクチュエータ１３および転舵アクチュエータ２１の作動を制御する電気制御装置について説明する。電気制御装置は、操舵角センサ３１、転舵角センサ３２、車速センサ３３、横加速度センサ３４およびヨーレートセンサ３５を備える。操舵角センサ３１は、操舵入力軸１２に組み付けられ、操舵ハンドル１１の中立位置からの回転角を検出して操舵角θとして出力する。
【００４５】
転舵角センサ３２は、転舵出力軸２２に組み付けられ、転舵出力軸２２の中立位置からの回転角を検出して実転舵角δ（左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵角に対応）として出力する。ここで、中立位置とは、車両が直進状態を維持するための操舵ハンドル１１、操舵入力軸１２、転舵出力軸２２および左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の作動位置であるものとする。また、操舵角θおよび転舵角δは、中立位置を「０」とし、左方向の回転角を正の値で表すとともに、右方向の回転角を負の値でそれぞれ表すものとする。
【００４６】
車速センサ３３は、車速Vを検出して出力する。横加速度センサ３４は、車両の実横加速度Gを検出して出力する。ヨーレートセンサ３５は、車両の実ヨーレートγを検出して出力する。なお、実横加速度Gおよび実ヨーレートγも、左方向の加速度およびヨーレートを正の値で表し、右方向の加速度およびヨーレートを負の値で表すものとする。
【００４７】
センサ３１〜３５は、電子制御ユニット３６に接続される。電子制御ユニット３６は、ＣＰＵ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマなどからなるマイクロコンピュータを主たる構成部品とする。また、電子制御ユニット３６は、後述するプログラムを含む各種プログラムを実行することにより、反力アクチュエータ１３および転舵アクチュエータ２１の作動をそれぞれ制御する。
【００４８】
電子制御ユニット３６の出力側には、反力アクチュエータ１３および転舵アクチュエータ２１を駆動するための駆動回路３７，３８がそれぞれ接続されている。駆動回路３７，３８内には、反力アクチュエータ１３および転舵アクチュエータ２１内の電動モータに流れる駆動電流を検出するための電流検出器３７ａ，３８ａが設けられる。電流検出器３７ａ，３８ａによって検出された駆動電流は、両電動モータの駆動を制御するため、電子制御ユニット３６にフィードバックされる。
【００４９】
ステアリングバイワイヤ方式の操舵装置１００は、操舵入力軸１２の回転に対して転舵出力軸２２を相対的に回転可能な操舵装置１００である。次に、操舵装置１００の動作について説明する。一般的に、操舵入力軸と転舵出力軸とが相対回転しない通常の操舵装置１００の操作経験の長い運転者がステアリングバイワイヤ方式の操舵装置１００を操作する場合、これら操舵装置１００における操舵ハンドルの操作と反力特性および転舵特性との関係を表す操舵特性の違いに慣れる必要がある。そして、この操舵特性の違いに慣れる度合い（以下、慣れ度合いという）は、運転者によって個別に異なる。
【００５０】
このため、電子制御ユニット３６は、運転者の慣れ度合いを考慮してステアリングバイワイヤ方式の操舵特性を適宜変更するために、図４に示す操舵特性変更プログラムを実行する。そこで、この操舵特性変更プログラムを具体的に説明する。電子制御ユニット３６は、図示しないイグニッションスイッチがオン状態とされると、操舵特性変更プログラムを所定の短時間の経過ごとに繰り返し実行する。
【００５１】
（ステップＳ１０）
電子制御ユニット３６は、操舵特性変更プログラムの実行を開始する。
【００５２】
（ステップＳ１１）
電子制御ユニット３６は、センサ３１〜３５によって検出されたそれぞれの検出値を入力する。
【００５３】
（ステップＳ１２）
電子制御ユニット３６は、乗車した運転者の操舵特性に対する慣れ度合いを表す慣れ度合い係数Nk_0を推定して決定する。ただし、慣れ度合い係数Nk_0は、「０」から「１」まで変化する変数であり、乗車した運転者が操舵特性に不慣れなほど「０」に近い値に決定され、運転者が操舵特性に慣れているほど「１」に近い値に決定されるものとする。
【００５４】
ここで、電子制御ユニット３６は、運転者が操舵装置１００を操作して車両を運転した走行距離および走行時間や、車両旋回時における操舵ハンドル１１の修正回動操作回数、操舵ハンドル１１の回動操作に伴う車両の挙動変化量など、主として運転者の運転経験に関連する物理量に総合的に基づいて慣れ度合い係数Nk_0を推定して決定する。
【００５５】
操舵装置１００が搭載された車両を運転した走行距離および走行時間が短いほど、旋回時における操舵ハンドル１１の修正回動操作回数が多いほど、あるいは、車両の挙動変化量が大きいほど、操舵特性に慣れていないものと推定される。
【００５６】
したがって、電子制御ユニット３６は、例えば、現在の車両の走行距離や走行時間、旋回時における操舵ハンドル１１の修正回動操作回数、前記ステップＳ１１にて横加速度センサ３４およびヨーレートセンサ３５から入力した実横加速度Gおよび実ヨーレートγの変化量などに基づき、慣れ度合い係数Nk_0を推定して決定する。
【００５７】
（ステップＳ１３）
電子制御ユニット３６は、ステップＳ１１にて操舵角センサ３１から入力した検出操舵角θの絶対値が減少する状態、言い換えれば、操舵ハンドル１１が切戻し操作状態であるか否かを判定する。検出操舵角θの絶対値が減少していれば、ステップＳ１４に進む。また、検出操舵角θの絶対値が減少していなければ、ステップＳ１５に進む。
【００５８】
（ステップＳ１４）
電子制御ユニット３６は、ステップＳ１２にて決定した慣れ度合い係数Nk_0を切戻し操作状態に対応して補正する。具体的には、操舵装置１００のように、操舵入力軸１２に対して転舵出力軸２２が相対的に回転可能である場合には、操舵入力軸１２の回転量と転舵出力軸２２の回転量との比（例えば、ギア比）を適宜変更することができる。
【００５９】
これにより、操舵ハンドル１１の回動操作量に対して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵量を変更して車両を容易に旋回させたり、旋回挙動を安定化させたりすることができる。このような転舵特性においては、特に、操舵ハンドル１１を切戻し操作したときには、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵動作が速やかになる場合があり、その結果、ステアリングバイワイヤ方式における操舵特性に慣れた運転者であっても、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵動作に違和感を覚える可能性がある。
【００６０】
従って、電子制御ユニット３６は、操舵ハンドル１１が切戻し操作状態にあるときには、ステップＳ１２にて決定した慣れ度合い係数Nk_0の値が小さくなるように補正した補正慣れ度合い係数Nk_1を設定する。
【００６１】
（ステップＳ１５）
電子制御ユニット３６は、以降の各ステップ処理に対応させるために、ステップＳ１２にて決定した慣れ度合い係数Nk_0を補正慣れ度合い係数Nk_1として決定する。
【００６２】
（ステップＳ１６）
電子制御ユニット３６は、ステップＳ１２にて決定した慣れ度合い係数Nk_0に応じて左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵させるために、例えば、べき乗関数的に変化する目標転舵角δdを下記式（３）に従って計算する。
【００６３】
δd＝(1／Kg)・a・θI …式（３）
ただし、前記式（３）中のaは、ステップＳ１１にて車速センサ３３から入力した検出車速Vに応じて変化する車速係数であり、検出車速Vが小さい範囲内で「１」よりも大きく、検出車速Vが大きい範囲内で「１」よりも小さく、検出車速Vの増加に伴って「１」を挟んで非線形に減少する特性を有するものとする。なお、車速係数aとしては、操舵入力軸１２の回転量に対する転舵出力軸２２の回転量の比、例えば、伝達比やギア比などを採用することも可能である。
【００６４】
また、前記式（３）中のθは、前記ステップＳ１１にて操舵角センサ３１から入力した検出操舵角θの絶対値を表しており、検出操舵角θが正の値であれば車速係数aを正の値とするとともに検出操舵角θが負の値であれば車速係数aの値を前記正の値と同じ絶対値を有する負の値とする。さらに、前記式（３）中のIは、べき指数を表す定数であり、「１」よりも大きな値に設定されるものである。
【００６５】
また、前記式（３）中のKgは、ステップＳ１２にて決定した慣れ度合い係数Nk_0に応じて変化する転舵量補正係数であり、慣れ度合い係数Nk_0が小さくなるのに伴ってすなわち運転者が操舵特性に不慣れなほど大きな値Kg0まで変化し、慣れ度合い係数Nk_0が大きくなるのに伴ってすなわち運転者が操舵特性に慣れるほど小さな値（例えば、「１」）に変化する特性を有するものとする。
【００６６】
このように転舵量補正係数Kgが慣れ度合い係数Nk_0に応じて変化することにより、運転者によるステアリングバイワイヤ方式の操舵特性の慣れ具合に応じて、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵させることができる。
【００６７】
ステアリングバイワイヤ方式の操舵特性に不慣れな運転者すなわち慣れ度合い係数Nk_0が「０」に近い値に決定されている場合には、転舵量補正係数Kgは大きな値に設定される。これにより、運転者による操舵ハンドル１１の回動操作より詳しくは検出操舵角θの変化に対してべき乗関数的に変化する目標転舵角δdの値が相対的に小さく計算され、この結果、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を緩やかに転舵させることができる。したがって、ステアリングバイワイヤ方式の操舵特性に慣れていない運転者であっても、容易に車両を旋回させることができる。
【００６８】
また、ステアリングバイワイヤ方式の操舵特性に慣れた運転者すなわち慣れ度合い係数Nk_0が「１」に近い値に決定されている場合には、転舵量補正係数Kgは小さな値に設定される。これにより、べき乗関数的に変化する目標転舵角δdの値が相対的に大きく計算され、この結果、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を速やかに転舵させることができる。
【００６９】
したがって、ステアリングバイワイヤ方式の操舵特性に慣れた運転者である場合には、例えば、低速域において小さな操舵ハンドル１１の回動操作量で車両を容易に旋回させることができる。
【００７０】
（ステップＳ１７）
電子制御ユニット３６は、運転者による操舵ハンドル１１の回動操作に対する左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵動作の応答性を、前記ステップＳ１４またはステップＳ１５にて決定した補正慣れ度合い係数Nk_1の値に応じて変更する。すなわち、電子制御ユニット３６は、駆動回路３８内に設けられるソフトフィルタの時定数τを補正慣れ度合い係数Nk_1の値に応じて変更する。ここで、時定数τは、補正慣れ度合い係数Nk_1の値が小さくなるのに伴って大きな値τ0まで変化し、補正慣れ度合い係数Nk_1の値が大きくなるに伴って小さな値に変化する特性を有するものとする。
【００７１】
電子制御ユニット３６は、補正慣れ度合い係数Nk_1が小さい、すなわち、運転者がステアリングバイワイヤ方式の操舵特性に不慣れであれば、時定数τを大きな値に設定する。これにより、運転者による操舵ハンドル１１の回動操作に応じて駆動制御される転舵アクチュエータ２１（より詳しくは電動モータ）の作動開始時期を若干遅らせることができ、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵動作の応答性を鈍くすることができる。
【００７２】
したがって、ステアリングバイワイヤ方式の操舵特性に不慣れな運転者が比較的速く操舵ハンドル１１を回動操作した場合であっても、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の急激な転舵動作が抑制され、運転者による操舵ハンドル１１の回動操作に起因する車両の挙動乱れを良好に抑制することができる。
【００７３】
一方、電子制御ユニット３６は、補正慣れ度合い係数Nk_1が大きい、すなわち、運転者がステアリングバイワイヤ方式の操舵特性に慣れていれば、時定数τを小さな値に設定する。これにより、運転者による操舵ハンドル１１の回動操作に対する転舵アクチュエータ２１（より詳しくは電動モータ）の作動開始時期を早くすることができ、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵動作の応答性を機敏にすることができる。
【００７４】
したがって、ステアリングバイワイヤ方式の操舵特性に慣れた運転者は、自身の操舵ハンドル１１の回動操作に応じて車両をきびきびと旋回させることができる。
【００７５】
（ステップＳ１８）
電子制御ユニット３６は、ステップＳ１４またはステップＳ１５にて決定した補正慣れ度合い係数Nk_1の値に応じて運転者による操舵ハンドル１１の回動操作に対して付与する目標反力トルクTzを下記式（４）に従って計算する。
【００７６】
Tz＝Ks・Ts＋Kf・Tf＋Kr・Tr …式（４）
ただし、前記式（４）中のTsは前記ステップＳ１１にて操舵角センサ３１から入力した検出操舵角θの大きさに応じて変化するバネ項成分トルクを表し、Tfは検出操舵角θの時間微分値dθ／ｄｔ（以下、この微分値を操舵角速度dθ／ｄｔという）の大きさに応じて変化する摩擦項成分トルクを表し、Trは操舵角速度dθ／ｄｔの大きさに応じて変化する粘性項成分トルクを表す。
【００７７】
ここで、バネ項成分トルクTs、摩擦項成分トルクTfおよび粘性項成分トルクTrについて簡単に説明しておく。バネ項成分トルクTsは検出操舵角θに比例するものであり、電子制御ユニット３６は、所定の変換テーブルを用いて、検出操舵角θに対するバネ項成分トルクTsを計算する。摩擦項成分トルクTfは操舵角速度dθ／ｄｔの大きさに依存するとともにヒステリシス特性を有するものであり、電子制御ユニット３６は、所定の変換テーブルを用いて、操舵角速度dθ／ｄｔに対する摩擦項成分トルクTfを計算する。粘性項成分トルクTrは操舵角速度dθ／ｄｔに比例するものであり、電子制御ユニット３６は、所定の変換テーブルを用いて、操舵角速度dθ／ｄｔに対する粘性項成分トルクTrを計算する。
【００７８】
また、前記式（４）中の係数Ks，Kf，Krは、ステップＳ１４またはステップＳ１５にて決定した補正慣れ度合い係数Nk_1に応じて変化する補正係数である。具体的には、補正係数Ksは、バネ成分項トルクTsを補正するための補正係数であり、補正慣れ度合い係数Nk_1が小さくなるのに伴って大きな値Ks0まで変化し、補正慣れ度合い係数Nk_1が大きくなるのに伴って小さな値に変化する特性を有するものとする。
【００７９】
また、補正係数Kfは、摩擦成分項トルクTfを補正するための補正係数であり、補正慣れ度合い係数Nk_1が小さくなるのに伴って大きな値Kf0までに変化し、補正慣れ度合い係数Nk_1が大きくなるのに伴って小さな値に変化する特性を有するものとする。さらに、補正係数Krは、粘性成分項トルクTrを補正するための補正係数であり、補正慣れ度合い係数Nk_1が小さくなるのに伴って大きな値Kr0までに変化し、補正慣れ度合い係数Nk_1が大きくなるのに伴って小さな値に変化する特性を有するものとする。
【００８０】
電子制御ユニット３６は、ステップＳ１４またはステップＳ１５にて決定した補正慣れ度合い係数Nk_1に応じた目標反力トルクTzを計算する。すなわち、電子制御ユニット３６は、補正慣れ度合い係数Nk_1が小さければ、補正係数Ks，Kf，Krを大きな値に設定して、前記式（４）に従って計算される目標反力トルクTzを大きくする。これにより、ステアリングバイワイヤ方式の操舵特性に不慣れな運転者による操舵ハンドル１１の大きな回動操作を抑制することができる。
【００８１】
一方、電子制御ユニット３６は、補正慣れ度合い係数Nk_1が大きければ、補正係数Ks，Kf，Krを小さな値に設定して、前記式（４）に従って計算される目標反力トルクTzを小さくする。これにより、ステアリングバイワイヤ方式の操舵特性に慣れた運転者は、操舵ハンドル１１を軽快に回動操作することができる。
【００８２】
（ステップＳ１９）
電子制御ユニット３６は、前記ステップＳ１６にて計算した目標転舵角δd、前記ステップＳ１７にて設定した時定数τおよび前記ステップＳ１８にて計算した目標反力トルクTzに基づいて、反力アクチュエータ１３および転舵アクチュエータ２１の作動を制御する。以下、反力制御から具体的に説明する。
【００８３】
電子制御ユニット３６は、駆動回路３７内に設けられた電流検出器３７ａから反力アクチュエータ１３内の電動モータに流れる駆動電流を入力し、同電動モータに目標反力トルクTzに対応した駆動電流が流れるように駆動回路３７をフィードバック制御する。この反力アクチュエータ１３内の電動モータの駆動制御により、同電動モータは、操舵入力軸１２を介して操舵ハンドル１１に目標反力トルクTzに対応した反力を付与する。
【００８４】
次に、転舵制御を具体的に説明する。電子制御ユニット３６は、転舵角センサ３２によって検出された実転舵角δを入力し、転舵出力軸２２がステップＳ１６にて計算した目標転舵角δdに回転するように、転舵アクチュエータ２１内の電動モータの回転をフィードバック制御する。このとき、電子制御ユニット３６は、駆動回路３８内に設けられた電流検出器３８ａから転舵アクチュエータ２１内の電動モータに流れる駆動電流を入力し、同電動モータに転舵力に対応した大きさの駆動電流が適切に流れるように駆動回路３８をフィードバック制御する。
【００８５】
また、電子制御ユニット３６は、ステップＳ１７にて設定した駆動回路３８内に設けられたソフトフィルタの時定数τに基づいて転舵アクチュエータ２１内の電動モータが駆動力を発生するように駆動回路３８を制御する。これにより、転舵出力軸２２に一体的に組み付けられたピニオンギア２３が回転し、このピニオンギア２３の回転によってラックバー２４が軸線方向に変位する。そして、このラックバー２４の軸線方向への変位により、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は目標転舵角δdに対応して転舵される。
【００８６】
電子制御ユニット３６が反力アクチュエータ１３および転舵アクチュエータ２１の作動を制御することにより、反力アクチュエータ１３は、補正慣れ度合い係数Nk_1（すなわち慣れ度合い係数Nk_0）に応じて適切な反力を運転者による操舵ハンドル１１の回動操作に対して付与することができる。
【００８７】
また、転舵アクチュエータ２１は、慣れ度合い係数Nk_0に応じて適切に左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵させることができる。したがって、操舵装置１００、すなわち操舵入力軸１２と転舵出力軸２２とが相対回転可能な操舵装置１００が搭載された車両を運転する場合には、運転者の操舵特性に対する慣れ度合いに応じた最適な転舵特性および反力特性を提供することができ、運転者は、乗り換えに伴う違和感を覚えることなく、極めて簡単に車両を運転することができる。
【００８８】
（ステップＳ２０）
電子制御ユニット３６は、操舵特性変更プログラムの実行を一旦終了する。そして、所定の短時間の経過後、電子制御ユニット３６は、ふたたび、ステップＳ１０に戻り、操舵特性変更プログラムに実行を開始して、慣れ度合い係数Nk_0（補正慣れ度合い係数Nk_1）に応じて、反力アクチュエータ１３および転舵アクチュエータ２１を作動させる。
【００８９】
操舵装置１００を運転する場合、操舵ハンドル１１を操作した経験の差、より具体的には、この操舵装置１００の搭載された車両を運転した走行距離や走行時間など運転経験の差に応じて変化する物理量としての、操舵ハンドル１１の修正回動操作回数や横加速度G、ヨーレートγの変化量などに基づいて、操舵特性に対する運転者の慣れ度合い係数Nk_0を決定することができる。
【００９０】
そして、この決定した慣れ度合い係数Nk_0に応じて、運転者が操舵特性に対して不慣れであれば、操舵ハンドル１１の大きな操作を抑制するために大きな反力トルクTzを付与する反力特性に変更したり、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が緩やかに転舵する転舵特性に変更したりすることができる。
【００９１】
さらに、この変更した操舵特性に基づいて反力アクチュエータ１３および転舵アクチュエータ２１の作動を制御することができる。したがって、運転者の操舵特性に対する慣れ度合いに応じて適切な操舵特性を設定することができ、運転者は簡単に車両を運転することができる。
【００９２】
以上が、運転者の車両操舵慣れ度合いに応じて車両の運転をし易くするように、操舵制御特性を変更する操舵装置の構成概要と動作概要との例示及び動作処理の説明である。
【００９３】
上述した車両制御特性の変更方法は、実施形態で説明した動作処理に限られるものではなく、開示した技術思想に基づき自明な範囲内で、適宜車両制御装置の構成とその制御特性変更の動作処理とを変更できるものであることは、当業者に容易に理解されるところである。また、本発明にかかる車両制御特性変更方法は、車両操舵装置に限定して適用されるものではなく、その他の車両制御装置に適用してもよいものである。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】実施形態にかかる車両操舵装置の制御特性変更方法を説明するフロー図である。
【図２】図２（ａ）は、運転者による車両操舵の操作入力の時間変化を概念的に示す図である。図２（ｂ）は、基準運転操作量相当分について周波数解析した結果を示す概念図である。
【図３】ステアリングバイワイヤ方式を採用した車両の操舵装置を概略的に示す図である。
【図４】操舵特性変更プログラムを例示するフロー図である。
【図５】ステアリングの摩擦特性の上限値（ｆｑ）と下限値（ｆｓ）とを概念的に示す図である。
【図６】車両運転者の適応力を要素として加えた特性を説明する概念図である。
【符号の説明】
【００９５】
１１・・操舵ハンドル、１２・・操舵入力軸、１３・・反力アクチュエータ、２１・・・転舵アクチュエータ、２２・・転舵出力軸、２３・・ピニオンギア、２４・・ラックバー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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